مقدمه مقدماتی

رزین انتقال (RTM) یک فرایند بسته است که به طور گسترده ای برای ساخت قطعات کامپوزیت با کارایی بالا برای هوافضا، خودرو، دریایی و برنامه های انرژی تجدید پذیر استفاده می شود.در پروژه های بزرگ مقیاس - مانند تیغه توربین بادی، بدنه قایق یا پانل های بدنه خودرو - دستیابی به فیبر مرطوب پیشرفته حیاتی است.

درک فیبر Wet-Out

فیبر مرطوب توضیح می دهد که درجه ای که پوشش های رزین و نفوذ به تقویت فیبر. کامل مرطوب تضمین می کند که هر رشته با رزین احاطه شده است، به حداکثر رساندن انتقال بار و جلوگیری از غلظت استرس.در مقیاس بزرگ RTM، چالش افزایش می یابد زیرا رزین باید مسافت های طولانی را از طریق معماری فیبر پیچیده، اغلب با لایه های متعدد و عوامل مختلف قابل دسترس مانند رزین، فیبرهای جامد یا تجزیه و تجزیه و تحلیل، همه مناطق طبیعی است.

استراتژی های کلیدی برای دستیابی به توافق

۱- بهینه سازی رزین Viscosity و شیمی

ویسکوزیته تک مهم ترین اموال مواد است که جریان را تحت تاثیر قرار می دهد.برای قالب های بزرگ، رزین باید به اندازه کافی مایع باقی بماند تا کل حفره را قبل از وقوع ژل پر کند. اپوکسی معمولی یا رزین پلی RTM با منحنی های مکانیکی بین 100 و 1000 mPas در دمای تزریق تنظیم شود.

۲- اطمینان از طراحی مناسب مولد

هندسه مولد مسیرهای جریان رزین را برای قطعات بزرگ، دروازه ها و دریچه ها باید برای ترویج حتی پر کردن و کامل تخلیه هوا قرار گیرند.

  • دروازه های تزریق چندپل: گسترش رزین ورودی رزین طول جریان و شیب فشار را کاهش می دهد، بهبود یکنواختی.
  • قرار دادن خروجی: ونت باید در آخرین مناطق برای پر کردن، به طور معمول در قالب های اندام و یا اطراف قرار دادن کمک های خلاء می تواند کمک های بیشتر در حذف هوا به دام افتاده است.
  • کانال های آهسته: شیارها یا "پیاده های نژادی" در امتداد محیط قالب می توانند رزین را هدایت کرده و از جریان ترجیحی از طریق مناطق بسیار قابل دسترس جلوگیری کنند.
  • شکاف های سرکوب کننده: در قالب های نیمه خشک، فشرده سازی کنترل شده از پشته فیبر در طول تزریق می تواند مرطوب کردن با کاهش کانال.

ابزارهای شبیه سازی مانند PAM-RTM یا COMSOL Multi Physics [[FLT3] اجازه می دهد مهندسان به تست درب و طرح های خروجی تقریبا قبل از برش ابزار.

کنترل پارامترهای تزریقی رزین

فشار تزریق و نرخ جریان باید به دقت تنظیم شود. فشار بالا می تواند باعث شستشو فیبر یا انحراف قالب شود، در حالی که جریان پایین ممکن است منجر به ژل زودرس شود.یک رویکرد مشترک استفاده از یک نمایه تزریق متخلخل است: شروع در فشار پایین برای آرام کردن پیشفرم، سپس فشار را به عنوان پیشرفت های جریان فشار زمان واقعی افزایش دهید و متر کنترل جریان بسته (در حال حاضر) را با بسیاری از تغییرات اندازه گیری سطح ثابت (2) تنظیم می کند.

۴- استفاده از شبیه سازی جریان برای بهینه سازی فرآیند

قبل از انجام تولید، شبیه سازی جریان مجازی را برای پیش بینی مسائل بالقوه انجام دهید.مدل های شبیه سازی برای قابلیت فیبر (که با حجم فیبر و معماری متفاوت است)، ویسکوزیته رزین و شرایط تزریق، مناطقی را که احتمالاً حفره یا نقاط خشک را توسعه می دهند، اجازه می دهند مهندسان درب را مجدداً قرار دهند، خروجی ها را اضافه کنند یا نرخ های تزریق را تنظیم کنند.

۵- پیشفرم و ملاحظات ابزار سازی

کیفیت پیشفرم فیبر به طور قابل توجهی بر مرطوب بودن تأثیر می گذارد.در قطعات بزرگ، پیشفرم ها اغلب از لایه ها و اشکال مختلف جمع آوری می شوند. لانه سازی ضعیف، بدخواهانه یا چین و چروک ایجاد مسیرهای برای نفوذ هوا و کانال سازی رزین برای نگه داشتن لایه ها باید با سیستم رزین سازگار باشد. Edge از پیش فرم ها جلوگیری می کند تا از طریق لایه های برش صحیح، و کامپوزیت (نسخه های تمیز) و مواد توزیع کامپوزیت تمیز، جلوگیری شود.

نظارت بر فرآیند و کنترل کیفیت

نظارت در فرآیند برای سازگاری در مقیاس بزرگ ضروری است. تکنیک ها عبارتند از:

  • سنسورهای مافوق صوت: تشکیل خلاء و پیشرفت جریان از طریق ضخامت.
  • نظارت بر برق: رزین درمان حالت و تغییرات ویسکوزیته.
  • سنسور های تبلیغاتی: اطمینان حاصل کنید که پر کردن یکنواخت و تأیید فعال سازی خروجی.

روش های پس از تشخیص مانند اولتراسونیک C-scan یا اشعه ایکس محاسبه شده tomography کیفیت داخلی را تأیید می کند.ایجاد نمودار های کنترل فرآیند آماری (SPC) برای پارامترهای کلیدی مانند فشار تزریق، دما و زمان چرخه. آنالیز روند کمک می کند تا قبل از ایجاد نقص، تشخیص حرکت.

تکنیک های پیشرفته برای هندسه های سخت

پیش از هدر دادن یا تزریق فیلم رزین

برای شکل های بسیار ضخیم یا پیچیده، لایه های فیبر خاص با یک فیلم نازک از رزین قبل از تزریق می تواند اشباع را بهبود بخشد، این تکنیک - گاهی اوقات به نام "حساسیت فیلم" (RFI) - فیلم رزین بین لوله های خشک؛ بر روی حرارت، رزین و مرطوب فیبر به عنوان آن را به پشته کشیده شده است.

دانلود بازی AREILOIER OF LIGHTI

VARTM ترکیب RTM با یک کیسه خلاء در یک طرف از قالب.ک.ک. رزین را از طریق پیش فرم می گیرد در حالی که طرف تزریق فشار مثبت اعمال می کند، این سیستم فشار دوگانه مرطوب را افزایش می دهد، به ویژه در قطعات بزرگ و نازک، مدیریت مهر و موم دقیق لازم است تا از نشت هایی که می تواند یکپارچگی را به خطر بیاندازد جلوگیری کند.

تزریق اضطراری

برای قالب های بسیار بزرگ، پورت های تزریق چندگانه می توانند به طور پیوسته فعال شوند تا به طور همزمان اولین پورت ها در نزدیکی مرکز قرار گیرند، سپس پورت های بعدی به عنوان پیشرفت های جلو جریان تزریق می شوند.این باعث کاهش زمان تزریق و الزامات فشار می شود و به حفظ یک جبهه جریان ثابت کمک می کند.

نکات اضافی برای موفقیت

  • آماده سازی پیش از فرم را استاندارد کنید [FLT 1] [FLT 1] توالی سند، فشار جمع و جور و اتصال برای اطمینان از تکرار.
  • استفاده از تجسم جریان: بخش های قالب روشن یا سنسورهای فیبر نوری جاسازی شده اجازه می دهد تا تأیید بصری از مرطوب، به ویژه در مقالات اول.
  • ترکیب و گاز گرفتن مداوم رزین را حفظ کنید: دسته رزین باید تحت خلاء مخلوط شوند تا هوای حل شده را که می تواند باعث ایجاد حفره شود، حذف کنند.
  • اپراتورهای برجسته در تشخیص نقص؛ کارکنان کف قدرت برای شناسایی نشانه های اولیه از مرطوب (به عنوان مثال، رگه های خشک، سوزن سوزن) و تنظیم پارامترهای تزریق بر اساس آن.
  • برنامه ریزی گرما / گرما را اجرا کنید: گسترش حرارتی در قالب های بزرگ می تواند کانال های جریان را منحرف کند؛ از پتوهای گرمایش کنترل شده یا اجاق های اجاقی استفاده کند.
  • با کوپن های تست معتبر باشید: آزمایش های کوچک RTM را با استفاده از همان معماری فیبر و رزین برای تأیید مرطوب قبل از مقیاس پذیری اجرا کنید.

نتیجه گیری

فیبر مداوم در RTM در مقیاس بزرگ نیاز به یک رویکرد جامع است که ادغام علم مواد، مهندسی قالب، اتوماسیون فرایند و تضمین کیفیت است.با بهینه سازی ویسکوزیته، طراحی سیستم های تزریق قوی، استفاده از شبیه سازی و نظارت بر روند در زمان واقعی، تولید کنندگان می توانند قطعات بزرگ، پیچیده با حداقل نقص تولید کنند.

برای مطالعه بیشتر، به منابع صنعتی مانند CompositesWorld مقاله در مورد بهبود جریان RTM و مقالات فنی از بخش کامپوزیت خودرو مراجعه کنید.